核磁共振成像技术简介

<正>核磁共振成像是利用原子核在磁场内共振所产生信号经重建成像的一种成像技术。核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)是一种核物理现象。早在1946年Block与Purcell就报道了这种现象并应用于波谱学。哈佛大学的Purcell和斯坦福大学的Bloch因发现磁共振现象而获得了诺贝尔奖,使核磁共振不仅用于物理学和化学,也应用于临床医学领域。近年来,核磁共振成像技术发展十分迅速,已日臻成熟完善。检查范围基     

功能性核磁共振成像技术在国内心理学研究中的应用

文章简要阐释了功能性核磁共振成像技术(fMRI)的原理与设计,指出在同类脑成像技术中,fMRI具有无创性、极高的空间分辨率、能同时提供机能性和结构性图像等优势,已迅速成为心理学领域最受推崇的一种脑认知成像研究工具.本文同时总结了近15年来fMRI在我国心理学领域中的应用研究,并展望了该技术在具体研究中的新趋势.     

不动点方法及其在压缩感知核磁共振成像中的应用

由于一些器官的边界信息在大多数核磁共振图像中都是稀疏的,所以利用压缩感知从数量非常有限的观测数据集合中重构出同样的核磁共振图像并且大大减少核磁共振图像的扫描磨损成为可能。然而,为了能够做到这一点,我们必须要解决定义在大量数据集合上的非光滑函数的最小化这一困难问题。为了解决这一问题,我们应用了在BB-step和线性搜索下的不动点算法,来快速重构核磁共振图像。数值实验证明,核磁共振图像可以由不动点算法从全部数据的40%-50%抽样中几乎精确重构。     

近代物理学与现代医学

简要回顾了近代物理学在现代医学发展中所起的作用,总结了近代物理学在解释人体生理现象及疾病诊断、治疗中的应用,提出了需要物理学工作者去开拓和研究的新领域.     

利用核磁共振成像技术研究煤层气渗流规律

在介绍核磁共振成像技术原理及其在测定煤层气储层渗透率机理的基础上,基于达西定律和毛管渗流定律,给出了煤储层渗透率计算公式,指出煤储层渗透率是反映煤层气渗流规律的关键特征参数,且它与通过核磁共振成像实验得到的核磁渗透率具有良好的相关性;基于BT弛豫理论给出了利用核磁共振成像技术求解煤储层核磁渗透率的计算方法,建立了核磁渗透率和煤储层渗透率的关系表达式,指出核磁T2分布谱与煤孔隙结构具有较好的对应关系,且MAP渗透率公式由于在一定程度上考虑了孔隙分布对渗透率的影响,因此更为准确.使用自制的非磁性聚碳酸酯三轴应力渗透仪进行煤层气储层渗透率核磁共振实验,得到的实验结果比较理想.     

基于贝叶斯的核磁共振T2谱成像方法

为解决T₂谱成像精度低,影响检测结果的准确性的问题,对基于贝叶斯的核磁共振T₂谱成像方法进行了研究。首先给出了NMR(Nuclear Magnetic Resonance)信号的基本特征,并基于贝叶斯原理,推导了NMR信号的似然函数,构建了T₂谱成像框架。其次,采用改进的马尔科夫链蒙特卡洛策略,得到T₂谱及其不确定度。最后,通过随机构造服从多峰的混合高斯概率密度函数的T₂谱模型,验证了基于贝叶斯的核磁共振T₂谱成像方法的有效性。该方法可应用于通信原理综合实验内容,也可用于创新性训练实验。     

核磁共振胆胰管成像对胆道梗阻疾病的诊断价值

探讨核磁共振胆胰管成像(Magnetic Resonance Cholangiopancreatography,MRCP)作用于胆道梗阻疾病诊断中的价值。选取白银市中心医院收治的93例胆道梗阻疾病患者,均行CT扫描、MRCP检查,分析多层螺旋CT扫描(MSCT)、MRCP用于胆道梗阻定性及定位诊断的准确率,评价不同诊断方法的诊断价值。MSCT定位诊断与MRCP定位诊断对比差异有统计学意义(P<0.05);不同影像方法诊断良性病变结果无差异(χ²=0.297,P>0.05);MRCP定位诊断恶性病变准确率高于MSCT定位诊断结果,差异有统计学意义(χ²=4.568,P<0.05);MRCP+FST1WI、T2WI+动态增强诊断良恶性胆道梗阻的灵敏度、特异度、准确度高于MRCP、MRCP+FST1WI、T2WI(P<0.05)。应用MRCP诊断胆道梗阻疾病能够准确定位梗阻部位,为医师鉴别恶性胆道梗阻病变提供可靠的参考依据,具有重要的临床应用价值。     

时空编码核磁共振方法及其应用

时空编码(spatiotemporal encoding,SPEN)技术自2002年提出以来以其独特的性质在核磁共振领域引起了广泛的关注.利用SPEN技术可以实现超快速采样,有效降低磁共振波谱和成像的扫描时间;SPEN还具有一定的抗磁场不均匀性影响的能力,可开发应用于磁场条件较差的场合.本文简要介绍了SPEN磁共振波谱...     

基于季胺基修饰的核磁共振成像造影剂的合成

利用季胺基团具有高水溶性的特点,合成了一种水溶性良好且带有长烷烃链的核磁共振成像造影剂。通过在1,4,7,10-四氮杂环十二烷(cyclen)的骨架碳原子上引入季胺基团,并分别对4个仲氨基进行亲电取代,得到具有季胺基侧链的多齿配体;在不影响对钆(Ⅲ)离子的络合能力的同时,提高了配合物的弛豫率,并赋予其良好的水溶性。长烷烃链和季胺基团的同时引入为该类配合物的进一步功能化提供了可能性。     

核磁共振脑功能成像BOLD信号的特征及其神经电生理机制

基于脑血氧水平依赖(BOLD)对比的fMRI技术作为脑功能成像的主要方法已广泛用于脑的生理、病理及人的心理活动等研究领域,成为研究脑功能活动的一种重要的无损伤探测手段．目前对BOLD信号的特征及其神经电生理机制的研究受到广泛的重视,研究结果也非常丰富,但还有很多问题尚未解决．同时,由于BOLD信号是对神经活动的间接测量,要准确推演神经活动信息需要对该信号的机制有较为全面及深入的理解．文中就BOLD信号的特征、对外部刺激的非线性响应问题和BOLD信号与神经电生理活动的关系等作简要评述．对非线性响应问题提出了新的观点,并对今后的研究做了展望．     

基于核磁共振成像技术的堆浸细观渗流速度场特性

采用核磁共振成像技术对柱浸渗流过程进行非接触、无损探测,得到溶液静止和流动时的核磁共振图像.通过对速度值分布的分析,评价了速度场均匀性,得到了均匀性指数与喷淋强度的关系,进而研究了细观渗流速度场分布特性和孔隙内速度场演化规律.研究表明：流速分布具有明显的不均匀性,流速值与孔隙大小并不严格一致;不同喷淋强度下速度值分布趋势相似,最大流速与喷淋强度正相关;通过分析速度场均匀性与喷淋强度间关系可得到喷淋强度阈值,实验中0.7 L· cm -2·h -1为此粒级级配的喷淋强度阈值.现场应用动态喷淋强度可明显改善堆场的渗透性,提高铜的浸出率.     

计算机模拟及其在物理学中的应用

本文对计算机模拟的工作流得和编程方法进行了讨论.并通过具体的实例说明了计算机模拟在物理学中的应用。     

基于三维矩阵的核磁共振MRI切面成像实时算法研究

以核磁共振成像中的任意位置切面视频成像处理问题为例 ,讨论了以三维矩阵数值运算与逻辑运算为基础的成像算法。给出了算法的数学模型和编程实现方法 ,并着重分析了在解决实时性要求与存储空间和运行时间的矛盾时所引入的子矩阵分解算法 ,该算法的应用提高了程序的运行速度 ,节省了程序运行时所需的存储空间 ,也减少了人为介入因素 ,提高了成像质量。     

核磁共振成像中不同k空间信号的多次平均与图像信噪比

本文研究了不同ｋ空间信号的多次平均对图像信噪比的影响，我们证明，那些在ｋ空间信号具有相同平均次数的图像具有最大的信噪比．本文为这一结论进行了理论分析，并进行实验．实验结果与我们的理论分析几乎完全一致．     

Mathematica的非线性拟合功能及其在物理学中的应用

介绍了Mathematica的曲线拟合命令,并利用该命令求出了爱因斯坦温度和钠光谱中的线系限与量子数亏损．     

核磁共振成像原位监测冰融化及四氢呋喃水合物分解的微观过程

核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)可以通过物质在不同相态之间的亮度差别来识别物质相态的变化,冰、水和水合物之间较大的亮度对比使MRI成为监测水合物生成分解动态过程的有效工具.采用MRI原位监测了冰融化和四氢呋喃(THF)水合物分解的微观过程,从微观角度对比研究了THF水合物分解与冰融化过程的异同.冰融化和THF水合物的分解过程受传热程控,冰的融化和水合物的分解总是沿着固-液界面从外向内推进,消解速度持续加快.固相表面的"结构化水层"是冰和水合物立体结构瓦解的主要原因.THF水合物的分解过程与气体水合物不同,没有明显的"自保护效应".由于温度梯度产生的密度差异,液相产生自然对流,造成了水合物的分解及冰的融化过程中固-液界面运动的随机性.     

核磁共振中分子间多量子相干及其应用

源自核自旋远程偶极相互作用的分子间多量子相干(iMQC)以其独特的性质在核磁共振领域引起了广泛的关注.与常规的单量子相干信号相比,iMQC信号具有下列特性:iMQC信号与实验可控的偶极相关距离为半径的空间区域内的自旋粒子数相关;iMQC信号与局域磁场分布或局域磁化率效应相关;iMQC信号具有独特的弛豫和扩散特性.这些性质使iMQC在核磁共振波谱和成像领域得到了广泛的应用.本文简要介绍了iMQC现象的研究历史以及相应的理论解释,对我们小组这10几年来在iMQC领域的研究进行了系统的阐述,包括对iMQC性质的研究及其在不均匀不稳定场中高分辨核磁共振谱和成像方面的应用研究.     

一次核磁共振成像扫描的志愿受试如何改变了我的生活

发现严重疾病不但让人震惊还会带来经济问题先生——我饶有兴趣的阅读了你的新闻故事《聚光灯下大脑扫描的伦理问题》(2005年《自然》第433期,第185页)。作为一名有几分书呆子气的神经科学家,我一直想看一下自己大脑的核磁共振成像扫描结果。因此,当这样一次机会来临的时候,我一把抓住,顺便也帮助测试一下我校新到的一套核磁共振成像设备。后来我才发现,我本该更仔细地考虑一下参与这样一次志愿行动可能带来的后果。扫描结果出来以后,设备管理员通知我说在扫描过程中发现了一点异常。我战战兢兢地仔仔细细看了一遍扫描结果,由于我以前教过神…     

脑卒中临床医生手册脑卒中病人护理临床指南

脑卒中是一种突然起病的脑血液循环障碍性疾病,临床表现以猝然昏倒、不省人事或突然发生口眼歪斜、半身不遂、言语不清、智力障碍为主要特征。脑卒中是老年人重要的死亡或致残原因,在人口老龄化趋势日益加速的情况下,脑卒中的危害性亦日益突出,因此,脑卒中的防治已成为卫生工作中的一项重要课题,越来越引起医学界的重视。而在实际生活中,许多脑卒中病人最开始就诊时,接诊的可能并不是神经专科医生,所以对脑卒中的治疗措施难免有些生疏。